[发明专利]一种氧化有机分子的方法

说明书

本发明涉及一种氧化有机分子的方法，所述方法包括添加氧化剂和用于活化所述氧化剂的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括与铜离子络合的寡肽配体。在一个优选的实施例中，所述寡肽配体包括含有甘氨酸和组氨酸氨基酸的三肽。本发明的所述方法可适用于许多工业应用，例如废水处理、污染场所的净化、漂白应用以及除藻剂的功能。

技术领域

本发明涉及一种氧化有机分子的方法和一种氧化催化剂。

背景技术

过氧化氢是一种环境友好型氧化剂，因为它在分解时只释放氧气和水。然而，当温度低于50℃时，涉及过氧化氢作为氧化剂的氧化反应非常慢。为了加速反应，氧化反应需要在更高的温度下进行。为了辅助氧化过程，有时会使用过氧化物酶，过氧化物酶是通过使用过氧化氢作为氧化剂来催化有机分子氧化的一族酶。然而，过氧化物酶对温度和PH敏感，这限制了它们的工业应用。

因此，已经制造出了人工过氧化物酶。与天然过氧化物酶相比，这些人工过氧化物酶具有相似或甚至更高的活性，但它们更加稳定和耐用，使它们适合工业应用。人工过氧化物酶的一个例子是四酰胺基大环铁配合物(Fe-TAML)。Fe-TAML已用于在室温下以惊人的反应速率催化偶氮染料和氯酚的氧化。然而，Fe-TAML的合成时间长且非常昂贵。而且，Fe-TAML易溶于水，使得Fe-TAML的回收和再利用非常困难。另一个问题是，由于Fe-TAML是一种合成分子，残留在产品中的残留Fe-TAML有毒且不可生物降解。

因此，需要一种改进的氧化有机分子的方法和一种改进的氧化催化剂。

发明内容

本发明旨在解决这些问题，和/或提供一种改进的氧化有机分子的方法和一种改进的氧化催化剂。

总体而言，本发明涉及一种氧化有机分子的绿色且经济有效的方法。这是因为在本发明的方法中使用的氧化催化剂在各种条件下活化了过氧化氢并加速了氧化反应。特别地，涉及过氧化氢作为氧化剂的氧化反应可以在较低的温度和较宽的pH范围内进行。由于过氧化氢可以在较低的温度下被活化，因此加热反应混合物将使用较少的能量，从而更加环保和经济有效。此外，氧化催化剂由寡肽形成。这样，该催化剂将是无毒的并且通常是可生物降解的，使得本发明的方法的危险性降低。

根据第一方面，本发明提供了一种氧化有机分子的方法，所述方法包括添加氧化剂和用于活化所述氧化剂的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括与铜离子络合的寡肽配体。

所述氧化剂可以是任何合适的氧化剂。例如，所述氧化剂可以是过氧化氢(H₂O₂)、有机过氧化物、有机过氧化氢、过氧酸、臭氧、次氯酸盐或其组合。

根据一个特定方面，所述寡肽配体可以通过至少两个肽键与所述铜离子络合。特别地，所述寡肽配体可以包含具有如下通式(I)的三肽：

其中，R₁、R₂和R₃中的每一个可以是相同或不同的氨基酸。

根据一个特定方面，所述氧化催化剂可以具有通式(II)：

其中，R₁、R₂和R₃中的每一个可以是相同或不同的氨基酸。

具体地，

R₁可以是H或组氨酸；

R₂可以是H；和

R₃可以是H或组氨酸，

并且其中R₁和R₃不都是组氨酸。